Поразительные истории о людях, живущих нормальной жизнью без огромной части мозга, на первый взгляд, бросают вызов логике. Но, учитывая, что наш мозг [1] обладает сверхъестественной способностью формировать недостающие отделы из того, что осталось, в этом нет ничего сверхъестественного.
Новое исследование с участием людей, у которых отсутствует половина мозга, дает предметное представление об их когнитивных способностях.
«Вы можете начисто забыть об их состоянии при общении с ними», — говорит нейробиолог Дорит Климанн из Калифорнийского технологического института. «Когда я сижу перед компьютером и вижу эти МРТ-изображения, показывающие только половину мозга, я все еще поражаюсь, что это сканы того же человека, которого я только что видел, с которым разговаривал, ходил на прогулку»
Шесть участников исследования еще в детстве подверглись пугающе радикальной процедуре удаления одного из полушарий головного мозга для лечения редкого и опасного типа эпилепсии. Процедура называется гемисферэктомия и используется только в том случае, если судороги являются «катастрофическими» или лекарства потерпели полную неудачу.
«Это поистине удивительно, на что способны эти пациенты. Да, у них есть проблемы, но их когнитивные способности на удивление высоко функционируют, учитывая, что им не хватает половины мозговой ткани», — комментирует Климанн.
Сравнивая результаты МРТ-сканирования этих участников с шестью контрольными пациентами, у которых не было удалено каких-либо частей мозга, а также с базой данных, состоящей из 1482 МРТ мозга, сделанных для проекта по изучению геномики мозга, Климан и его коллеги обнаружили, что паттерны активности мозга в состоянии покоя у людей с половиной своего мозга очень похожи на паттерны людей, которые обладают неповрежденным мозгом.
Но команда все же обнаружила разницу: все испытуемые, перенесшие полусферэктомию, показали гораздо большую связь между любыми сетями мозга по сравнению с контрольными участниками.
МРТ человека у которого была гемисферэктомия в детстве. (Центр визуализации мозга Caltech)
Исследования показывают, что внутрисетевая активность связана с такими способностями, как управление движениями, тогда как связи между сетями необходимы для исполнительных способностей, таких, например, как рабочая память. Увеличение межсетевой связи отражает то, как оставшийся мозг компенсирует потерю, чтобы поддерживать когнитивную функцию и сознание, объясняют ученые.
«Их мозговые сети кажутся многозадачными», — говорит Марлен Берманн, невролог из Университета Карнеги-Меллона, которая не участвовала в исследовании.
Понимание того, как наши различные мозговые сети могут работать в многозадачном режиме благодаря расширению связей, может помочь ученым найти способы лечения других повреждений головного мозга.
«Хотя нам известны люди, способные нормально жить с половиной мозга, вместе с тем, иногда небольшие поражения головного мозга, вследствие инсульта, черепно-мозговой травмы или опухоли, могут иметь разрушительные и невосполнимые последствия», — сказал Климанн.